Ensaios para o Problema Servo

Os testes que foram realizados têm por objetivo avaliar a capacidade da malha de controle de vazão em seguir degraus no set point e ao mesmo tempo verificar se há oscilações em torno da referência devido ao atrito na válvula de controle (banda morta).

O set point do primeiro ensaio é uma sequência de degraus, sendo o primeiro de 50% seguido por dois degraus positivos de 5% e por dois negativos também de 5%. A duração do ensaio foi de 1250 segundos, divididos, igualmente, em intervalos de 250 segundos para cada patamar. A Figura 22 apresenta os resultados para o ensaio, que consiste em uma trajetória através de degraus cujo valor das referências foram, em ordem de aplicação, 50%, 55%, 60%, 55% e 50%.

Pela Figura 22 é possível observar que a saída do processo (PV) não apresenta oscilações devido ao agarramento na válvula de controle, pelo fato de J = 0. Ocorrem apenas pequenas oscilações da vazão em torno da referência, supostamente geradas pela maior parte por ruídos de medição, visto que uma característica da válvula com agarramento é induzir na variável de processo um padrão de oscilação, gerando um ciclo limite (oscilações em forma periódica). Mesmo com a presença da banda morta (S), o próprio controlador do processo foi capaz de compensar essa não linearidade dentro das regiões de operação do experimento.

Para poder comprovar que a válvula de controle não gera oscilações devido ao agarramento, foi feito um segundo teste, sendo aplicado um degrau de 50% na vazão e mantendo-a nessa referência por um maior tempo (1000 segundos). A Figura 23 mostra o resultado para esse teste.

Novamente não foi possível identificar um padrão de oscilações, sendo que ocorrem apenas pequenas variações da vazão em torno da referência em intervalos não regulares, fato que pode ser causado pelos próprios equipamentos e instrumentos da planta.

A válvula de controle utilizada por ser equipada com um posicionador e estando em bom estado, apresenta um agarramento desprezível, não afetando com grande influência o desempenho da malha. Mesmo com a banda morta, não houve oscilações na variável de processo, portanto a malha de controle está com uma boa performance.